石墨烯的应用正逐渐被人们发掘，莱斯大学的研究人员已经用这种材料来制造一个细菌灭虫器。以前已经发现一种称为激光诱导石墨烯（LIG）的材料是抗菌的，现在该团队已经发现，通过添加几伏的电力，这些性能可以被提升一个档次。

    由James Tour教授率队的Rice团队首先在2014年通过使用激光束将图案刻蚀成一片聚酰亚胺，从而创造了LIG。这种刻蚀聚酰亚胺会将材料搅拌成多孔石墨烯泡沫，这种多孔石墨烯可以有效防止微生物在其表面上积累。

    Tour说：“这种形式的石墨烯极易抵抗生物膜的形成，这对生物膜的形成具有很大的应用潜力，例如水处理厂，石油钻井作业，医院和海洋应用场合，如对污染敏感的水下管道。使用电力时的高抗菌是一个很大的额外的好处。”

    为了进一步测试LIG的细菌爆破能力，研究人员拿了一块聚酰亚胺，并用激光将一半的表面转化成LIG。然后将该材料置于充满绿脓假单胞菌的溶液中，并通过LIG电极进行小电荷导电。在1.1伏时，研究人员可以清楚地看到已被荧光标记的细菌被吸引到LIG阳极并向着它移动，像一个臭虫斑马鱼。

    在1.5伏特下，与LIG接触的细菌在30秒钟内死亡，当汁液升至2.5伏时，几乎一秒钟细菌就完全消失了。而且由于LIG已经是一种很好的防污材料，所以死皮不会积累在表面上。

    最上面的一行显示了普通聚酰亚胺（左），石墨（中）和激光诱导的石墨烯（右）的平片上的细菌（绿色）的积累，而底部显示了普通聚酰亚胺和电化LIG之间的明显分裂。

    接下来，研究人员将该材料作为水净化技术进行了测试，将这些LIG电极留在细菌和部分处理废水的溶液中。在2.5伏特的九小时之后，灭虫器已经杀死了99.9％的臭虫，没有在表面上形成很多生物膜。

    Tour说：“被动生物污损抑制和主动电压诱导的微生物去除的结合使得这是一种非常受欢迎的材料，用于抑制困扰许多行业的自然污染的增长，解决了一个大麻烦。”

    科学家们不知道究竟是如何杀死细菌，但他们怀疑的情况听起来很可怕。首先，石墨烯的锋利边缘刺穿它们的细胞膜，然后电荷电解它们，然后任何剩余的幸存者被过程中产生的过氧化氢迅速中毒。该研究发表在ACS应用材料与接口杂志上。

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责任编辑：殷鹏飞

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